2009年7月10日
小鼠肾移植是一种技术上具有挑战性的手术,需要精细的术后护理和治疗才能成功。
小鼠肾移植手术首先从供体器官获取开始,即从供体小鼠体内摘除左肾并置于冰上保存。随后摘除受体小鼠的右肾,为植入供体肾腾出空间。接着将供体肾从冰上取出,并移植到受体小鼠体内。
小鼠在剩余的天然肾脏被切除前有四天的恢复期。七天后,使用i-STAT便携式临床分析仪监测肌酐水平,以评估移植物功能。您好,我是来自俄亥俄州立大学移植外科系Greg Hadley博士实验室的Sarah Heimer。
今天我们将向您展示小鼠肾移植手术的操作流程。您今天所看到的肾移植手术将由本实验室的资深专家神经外科医生 Jing Wing 操作完成。请在本实验室中使用该操作流程来研究移植排斥反应的免疫学事件,以及预防排斥反应发生的策略。
现在开始操作。首先进行足部夹捏,以确认动物已完全麻醉。在无菌环境下使用灭菌器械,于麻醉小鼠腹部正中线从胸骨至耻骨做一纵向切口,将肠管向右侧横向推开,暴露左肾,以便进行供体肾脏灌注。在肾动脉和肾静脉的上方及下方,用TY480丝线分别环绕腹主动脉和下腔静脉并打结。
通过肾下主动脉原位灌注冷肝素化乳酸林格液。使用8-0丝线结扎并切断肾上腺和睾丸血管以及少数腰动脉分支,以游离左肾。接着,游离主动脉与下腔静脉连接处,并分离左肾动脉和肾静脉;在肾动脉和肾静脉的上方及下方,分别用四根8-0丝线环绕结扎主动脉和下腔静脉。
为减少出血,首先在肾血管下方结扎主动脉。然后从肾门至膀胱游离左侧输尿管。通过牵拉膀胱顶部,暴露输尿管与膀胱壁连接处。
务必避开右侧输尿管,切除包含左侧输尿管膀胱连接部的小椭圆形膀胱组织片。该组织片将用于通过膀胱-膀胱吻合术进行尿路重建。随后,在肾动脉和肾静脉上方结扎腹主动脉。
通过肾下主动脉,用冷肝素化乳酸林格液原位缓慢灌注肌腱。在肾动脉下方约两毫米处斜行切断主动脉。最后,将肾脏及其血管供应连同输尿管一并移除,输尿管仍附着于膀胱组织块上。
肾脏应保存在冰上的乳酸林格液中,直至准备将其移植到受体动物体内;同时,在麻醉下通过颈椎脱位法处死供体小鼠。如先前所述,受体移植手术开始前需进行夹趾操作,以确认动物已完全麻醉。手术开始时,做正中切口,用湿纱布覆盖肠道,并小心将其向左侧牵拉。
为了成功完成此例肾移植手术,必须在供体主动脉袖与受体主动脉之间进行吻合。将供体肾静脉与受体下腔静脉吻合,并将供体膀胱补片与受体膀胱进行结扎。右侧输尿管、肾动脉和肾静脉。
结扎后切除肾脏。仔细分离腰动脉分支,并使用两个4毫米的微血管夹分别夹闭肾下主动脉和下腔静脉。将一根10-0尼龙缝线穿过主动脉全层并牵拉,沿血管直径约五分之一处做单一切口,形成椭圆形主动脉切口。
接下来,用30号针头穿刺下腔静脉,做一纵向静脉切口,并使用显微剪适当延长。用肝素化生理盐水冲洗主动脉和下腔静脉,以清除管腔内的血液或血凝块。将供体肾脏从冰上取出,置于小鼠的右侧腰部区域。
将供体主动脉袖的近端和远端与受体主动脉切口的顶端分别放置两针固定缝线。使用2至3根连续的10-0尼龙缝线,在主动脉外侧对供体主动脉袖与受体主动脉切口的前壁进行端侧吻合。随后将供体肾脏移植物翻转至受体左侧腹 flank 区域。
在供体主动脉套管与受体主动脉后壁之间重复先前的操作步骤。需要注意的是,静脉和动脉的吻合均必须在20分钟内完成。在吻合过程中,移植物还应多次用冷生理盐水冲洗。
使用4到5根连续的10-0尼龙缝线,在下腔静脉内侧对供体肾静脉与受体下腔静脉后壁进行端侧吻合。用4到5根连续缝线在下腔静脉外侧闭合下腔静脉前壁和供体肾静脉。下一步是切开受体膀胱的顶部。
使用电灼止血。完成吻合后,在膀胱顶部做一小切口,放置两根10-0尼龙固定缝线,将供体的小膀胱补片与受体的膀胱顶部进行吻合,每侧使用8至10针连续缝合完成吻合口缝合。最后用连续的4-0无菌合成可吸收薇乔缝线分两层关闭腹腔。
术后护理从给予一次肌肉注射青霉素开始。移植受体在术后第0天和第1天还需按每千克体重0.05毫克的剂量接受肌肉注射布托啡诺以缓解疼痛,同时持续供应含有磺胺甲噁唑-甲氧苄啶的饮水。术后前24小时将小鼠置于温度可控的孵育箱中饲养。
皮肤缝线在手术后两周拆除。切除剩余的自体肾脏至关重要,以便通过血清肌酐水平监测肾移植功能的变化。该操作通常在供体肾脏移植后的4至7天内进行,其主要步骤与从供体小鼠摘除肾脏时所采用的步骤相同。
使用异氟烷麻醉以镇静宿主动物,以便采集血样。采用眶后静脉丛定量全血肌酐水平作为移植物功能的评估指标,并使用i-STAT便携式临床分析仪进行测定。将常规单位乘以88.4即可转换为国际单位(SI单位)。
肌酐浓度以微摩尔每升表示。动物通常在手术后两到三个小时恢复,并在切除剩余的天然肾脏后表现出正常的小鼠行为。动物的存活依赖于肾移植物功能,可通过每天对动物整体健康状况和肌酐水平的检查来评估。
使用便携式 i-STAT 临床分析仪测量全血作为参考。非移植的正常小鼠肌酐水平接近 20 微摩尔。当小鼠出现疾病症状且肌酐水平升高至接近 100 微摩尔时,考虑存在肾移植功能障碍。
我们刚刚向您展示了小鼠肾移植的操作步骤。尽管该手术在技术上具有挑战性,但我们的实验室在实施该手术方面已取得了很大成功。以上就是全部内容。
感谢观看,祝您的实验顺利。
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小鼠肾移植是一种技术上具有挑战性的手术,需要精细的术后护理和治疗才能成功。该手术包括切除供体肾脏并将其移植到受体小鼠体内,随后监测移植物功能。
建立可靠的鼠类肾移植模型,有助于对靶向移植排斥通路的免疫治疗候选药物进行机制性风险评估。该手术通过提供与疾病相关的体系,支持对生物制剂和小分子化合物进行临床前验证,以评估移植物的存活与功能。利用便携式分析仪对肌酐进行定量监测,可为早期发现阶段的决策提供具有转化价值的生物标志物支持。
该方法通过提供可量化的移植物功能指标,为先导化合物的发现和基于风险评估的推进提供依据,从而整合到从靶点验证到临床前评价的整个发现流程中。